使用 std::unique_ptr.reset() 更改指针下的对象答案

【问题标题】：Using std::unique_ptr.reset() to change the object under pointer使用 std::unique_ptr.reset() 更改指针下的对象
【发布时间】：2017-05-20 17:07:56
【问题描述】：

我想使用代理设计模式来使我的对象的功能“无效”。在我的设计中，用作无效对象的 NullObject 是一个静态变量。

将 std::unique_ptr.reset 与指向静态变量的指针一起使用是解决此问题的合法方法吗？

我曾尝试在 Visual Studio 中执行此操作，并且一切正常，但是我担心 unique_ptr 析构函数以及它可能想尝试对静态变量做什么。

class Proxy : public IExtendedInterface
{
public:
    Proxy(std::unique_ptr<IInterface> object)
       : heldObject(std::move(object))
    {}
    void invalidate() override
    {
        heldObject.reset(&nullObject);
    }
    void someMethod() override
    {
        heldObject->someMethod();
    }
private:
    std::unique_ptr<IInterface> heldObject;
    static NullObject nullObject;

};

class Object : public IInterface
{
public:
    void someMethod() override
    {
        std::cout << "Called from object";
    };

class NullObject : public IInterface
{
public:
    void someMethod() override
    {
        std::cout << "Called from NullObject";
    };
};

【问题讨论】：

在静态分配的对象上创建一个 unique_ptr 点不是一个好主意（事实上，您将进入 UB 领域）。当你想处理动态分配的东西时，你可以使用智能指针。
我知道，但我需要 unique_ptr 用于通过构造函数移动的动态分配对象。
unique_ptr 没有问题，问题是你使用那个静态分配的对象来表示指针不再使用。
那么我是否应该将 holdObject 和静态 nullObject 都设为 shared_ptr ？
我根本不相信你需要一个 nullObject。

标签： c++ c++11 smart-pointers

【解决方案1】：

你不需要任何特殊的nullObject，你可以调用std::unique_ptr.reset()，std::unique_ptr::operator bool会返回false，表示指针持有空指针，不应该被取消引用。

还要注意，如果 unique_ptr 指向静态分配的对象，如果它在此状态下超出范围，可能会导致双重释放问题。

【讨论】：

对于通过指针引用的静态分配对象，即使是一个空闲也是错误的。

【解决方案2】：

这是一个有趣的问题。首先，我会质疑对“空”对象的需求。它们确实有它们的用途，但还有其他方法可以使用。

一种解决方案是为每个指针简单地创建一个新的“唯一”NullObject，但如果您确定只有一个 NullObject，那么可以考虑一个单例模式。

static 对象的一个问题是您无法始终控制它们的创建时间和销毁时间。单例模式解决了创建问题，但销毁问题取决于您的情况。

如果 NullObject 的析构函数永远不需要被调用，你可以简单地使用基于 pointer 的单例，它永远不会被破坏。

然后您可以为您的unique_ptr 创建一个自定义删除器，以避免删除单例。

类似这样的：

class Object
{
public:
    virtual ~Object() = default;
};

// make this inline or extern (and define it elsewhere)
// to ensure only one instance
inline Object* null_object()
{
    // create the null version here
    class NullObject: public Object{};

    // Never gets deleted so it is SAFE during program close-down
    // ASSUMING calling its destructor is not required!
    static NullObject* null_object = new NullObject;

    return null_object;
}

// special deleter avoids deleting the null object
struct ObjectDeleter
{
    void operator()(Object* o) const
    {
        if(o != null_object())
            delete o;
    }
};

// special version of a unique_ptr that uses the deleter
using ObjectUniquePtr = std::unique_ptr<Object, ObjectDeleter>;

现在在您的应用程序代码中使用ObjectUniquePtr。

auto op = ObjectUniquePtr(null_object());

【讨论】：